锂电池的爆炸是不可避免的的吗?锂电池爆炸的原因分析

 因锂电池引起手机爆炸的恐慌心理总是让人们在事情过去后还心有余悸，包括戴尔、苹果这样的全球品牌也有过类似的尴尬情况。这使人们不得不考虑一个问题：锂电池的爆炸是不可避免的的吗?

　　手机、笔记本等所用的是锂离子电池，所谓锂离子电池就是靠锂离子在正负极间的运动来实现电量供应和释放的装置，它要求锂离子在正负极间进行穿梭运动时不能附加其它影响因素，即干净地运动。从理论上来说，这种设计是完全可以实现的，但在实践过程中，由于锂离子电池是敏感性极强的产品，任何一点异常的情况都可能导致电池出现问题。

　　所有的锂电池爆炸都是由短路引起的，引起短路的现象有过充、过放、过流、过热，它们是通过锂电池内部结构而形成电池短路的，所谓内因决定外因的意思，锂电池结构本身是一个工艺制造过程，而工艺制造过程是难以100%避免瑕疵存在的。

　　锂离子逗留的正负极应该洁净，穿梭其间的电解液、隔膜也应无杂质，但在制造过程中，电解液与隔膜难以完全避免沾着金属粉尘、铜箔或者铝箔等碎片。当人们使用不当(过充、过放、过流)或者把锂电池置于极端环境(过高温度)下，锂电池就会过热，碎片在常温下的安静状态被打破，从而会在一个较热的电解液空间中进行热运动。下一步，如果碎片接近了隔膜，热的碎片将影响隔膜的隔离作用，也就造成短路。

　　可见，短路是由于两个原因引起的：一是电池体内有杂质，二是杂质会运动，二者的中介是发热，因此，短路必然有发热伴随，而发热并不必然短路。第三步，短路会迸发火花，而电解液是易燃液体，火花在一个密闭的空间中就会引发电池的燃烧和爆炸，这一点很容易理解。因此，现在有一种聚合物锂电池以胶体电解质代替液体电解质，可以降低短路的概率。但也不能完全避免。

　　一旦电池发生短路，视电池结构和温度高低程度的不同，一般来说，电池体会出现漏液、燃烧和爆炸三种情况，而燃烧引发的安全问题最为严重。

锂电池的“安全性”始终是困扰锂电池产业化的一个重要问题，近年曝光的电池爆炸事故无一例外都是由锂电池使用引起的，说起爆炸原因，与其他类型的电池相比较，这是由锂电池材料及工艺的特殊性质决定的。为此，应该了解锂电池爆炸的知识，我们试从以下三个方面进行说明。

　　一、什么是电池爆炸?

　　国标规定，电池内的任何部分的固态物质瞬间喷出，被推至锂电池25cm及以上的距离称为爆炸。实验中的认定方法是：将一个圆形网状物罩住实验电池，使电池居于圆心位置，即，距离网罩任何一边为25cm，如果实验无固体部分通过网罩，证明电池未爆炸。这里对“网”有具体要示：网线采用直径为0.25mm的软铝线，网的密度为6~7根/cm。

　　二、怎样预防锂电池爆炸?

　　所有发生的锂电池爆炸都是由于短路引起的电池发热造成的，而引起短路的原因又有过充、过放、正负极直接对接，电解质泄漏等。所以，在锂电池设计中，可从以下几点着手：

　　1、禁止电池过充到4.2V以上;

　　2、禁止电池过放到2.75V以下;

　　3、在金属外壳上装上防爆阀;

　　4、工艺过程中防短路。

　　设计锂电池过程中当然是要有电池保护线路板的设计。这虽然会增加锂电池的制造成本，但出于要安全使用锂电池是必要的，一切正规的锂电池生产厂家的产品都免不了这一设计。

　　三、聚合物锂电池会爆炸吗?

　　聚合物锂电池是采用软性包装和聚合物电解质而制成的一种锂电池产品，正常情况下的使用、贮存都不会爆炸，除非人为强力破坏导致其短路。

　　为了减少爆炸事故的发生，聚合物锂电池正在越来越多的场合被大家所使用，虽然锂电池替代其他类型电池还在替换当中，但在锂电池类型中，聚合物锂电池已经开始在部分领域取代普通锂电池。